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JP7718652B2 - How to inspect the inside of a chimney - Google Patents
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JP7718652B2 - How to inspect the inside of a chimney - Google Patents

How to inspect the inside of a chimney

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JP7718652B2 JP2021099472A JP2021099472A JP7718652B2 JP 7718652 B2 JP7718652 B2 JP 7718652B2 JP 2021099472 A JP2021099472 A JP 2021099472A JP 2021099472 A JP2021099472 A JP 2021099472A JP 7718652 B2 JP7718652 B2 JP 7718652B2
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Description

本開示は、煙突内部点検方法に関する。 This disclosure relates to a method for inspecting the inside of a chimney.

ドローン等の飛行体を煙突の筒身の内部で飛行させて昇降移動させつつ撮像装置により内周面を撮像し、撮像した画像に基づいて点検を行う技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。 A technology is known in which an aircraft such as a drone flies inside the chimney barrel, moving up and down while capturing images of the inner surface with an imaging device, and then inspections are carried out based on the captured images (see, for example, Patent Document 1).

特許第6505927号公報Patent No. 6505927

特許文献1に記載の技術では、撮像した画像に基づいて内周面の外観については点検可能である。しかしながら、例えば煙突の筒身内面に形成されるライニング材の腐食による影響等については画像では十分に点検できず、実際にライニング材の厚さを測定する必要がある。このため、煙突の内周面の状態をより高精度に検出可能な手法が求められている。 The technology described in Patent Document 1 makes it possible to inspect the appearance of the inner circumferential surface based on captured images. However, images alone cannot adequately inspect, for example, the effects of corrosion on the lining material formed on the inner surface of a chimney barrel, and it is necessary to actually measure the thickness of the lining material. For this reason, there is a demand for a method that can detect the condition of the inner circumferential surface of a chimney with higher accuracy.

本開示は、上記に鑑みてなされたものであり、煙突の内部の状態を高精度に検出することが可能な煙突内部点検方法を提供することを目的とする。 This disclosure has been made in light of the above, and aims to provide a chimney interior inspection method that can detect the internal condition of a chimney with high accuracy.

本開示に係る煙突内部点検方法は、光センサを搭載する飛行体を煙突の内部で飛行させ、前記飛行体を飛行させつつ前記光センサにより前記煙突の内周面までの距離を前記内周面の所定の測定対象範囲について測定し、測定結果に基づいて、前記内周面の前記測定対象範囲における凹凸の分布を示す分布図を生成する。 The chimney interior inspection method disclosed herein involves flying an aircraft equipped with an optical sensor inside the chimney, measuring the distance to the inner circumferential surface of the chimney using the optical sensor while the aircraft is flying within a specified measurement range on the inner circumferential surface, and generating a distribution map showing the distribution of irregularities within the measurement range on the inner circumferential surface based on the measurement results.

本開示によれば、煙突の筒身内面の状態をより高精度に検出可能な煙突内部点検方法を提供することができる。 This disclosure provides a chimney interior inspection method that can detect the condition of the inner surface of a chimney barrel with higher accuracy.

図1は、本実施形態に係る煙突内部点検方法に用いられる装置機器等の構成の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of devices and equipment used in the chimney interior inspection method according to this embodiment. 図2は、分布図の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of a distribution map. 図3は、図1に示す煙突のA-A断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the chimney shown in FIG. 1 taken along line AA. 図4は、図1に示す煙突のB-B断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of the chimney taken along line BB in FIG. 図5は、図1に示す煙突のC-C断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of the chimney shown in FIG. 1 taken along the line CC. 図6は、本実施形態に係る煙突内部点検方法の一例を示すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing an example of a chimney interior inspection method according to this embodiment.

以下、本開示に係る煙突内部点検方法の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。 Below, an embodiment of the chimney interior inspection method according to the present disclosure will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to this embodiment. Furthermore, the components in the following embodiment include those that are easily replaceable by a person skilled in the art, or those that are substantially identical.

図1は、本実施形態に係る煙突内部点検方法に用いられる装置機器等の構成の一例を示す図である。本実施形態に係る煙突内部点検方法は、例えば円筒状の煙突100の筒身内面101に施されたライニング102について、剥離や亀裂、異物の堆積等の変状部分の有無を点検し、変状部分の範囲を撮影装置で撮影する。図1に示すように、煙突内部点検方法では、飛行体10と、処理装置20とが用いられる。 Figure 1 is a diagram showing an example of the configuration of the equipment and devices used in the chimney interior inspection method according to this embodiment. In the chimney interior inspection method according to this embodiment, for example, the lining 102 applied to the inner surface 101 of the cylindrical chimney 100 is inspected for any abnormalities such as peeling, cracks, or foreign matter accumulation, and the extent of the abnormalities is photographed with a photographing device. As shown in Figure 1, the chimney interior inspection method uses an aircraft 10 and a processing device 20.

飛行体10は、煙突100の内部の空中にて上下に飛行可能に構成される。飛行体10としては、例えばドローン等が用いられる。飛行体10は、本体部11と、プロペラ12と、プロペラ駆動部13とを有する。プロペラ12及びプロペラ駆動部13は、本体部11に設けられる。飛行体10は、プロペラ駆動部13によりプロペラ12が回転することで、煙突100の内部を昇降可能である。飛行体10は、不図示の回転検出センサを有する。回転検出センサは、飛行体10の水平方向における向きを検出する。 The aircraft 10 is configured to be able to fly up and down in the air inside the chimney 100. An example of an aircraft 10 is a drone. The aircraft 10 has a main body 11, a propeller 12, and a propeller drive unit 13. The propeller 12 and propeller drive unit 13 are provided on the main body 11. The propeller 12 is rotated by the propeller drive unit 13, allowing the aircraft 10 to ascend and descend inside the chimney 100. The aircraft 10 has a rotation detection sensor (not shown). The rotation detection sensor detects the horizontal orientation of the aircraft 10.

本実施形態において、飛行体10は、例えば操縦者の操縦に従って水平方向及び鉛直方向に移動する構成であるが、自立飛行が可能な構成であってもよい。飛行体10は、煙突100の底部に配置される発着台104において浮上及び着地を行う。発着台104は、煙突100の中心軸AX上に配置される。したがって、飛行体10は、中心軸AX上の位置から浮上し、中心軸AX上の位置に着地することになる。 In this embodiment, the flying vehicle 10 is configured to move horizontally and vertically, for example, according to the pilot's control, but may also be configured to be capable of autonomous flight. The flying vehicle 10 takes off and lands on a takeoff and landing platform 104 located at the bottom of the chimney 100. The takeoff and landing platform 104 is located on the central axis AX of the chimney 100. Therefore, the flying vehicle 10 takes off from a position on the central axis AX and lands at a position on the central axis AX.

飛行体10には、光センサ30が搭載される。光センサ30は、当該光センサ30を中心として球体状に数十m以下に存在する対象物に光を照射し、対象物で散乱された散乱光を検出することにより、対象物までの距離を測定する。光センサ30の検出可能範囲は、光センサ30を中心とした球面内の範囲とすることができる。当該球面は、中心軸AXを中心とした内周面103の径よりも大きい範囲に設定される。光センサ30は、対象物までの距離を三次元データとして測定可能である。 The aircraft 10 is equipped with an optical sensor 30. The optical sensor 30 measures the distance to an object by irradiating light onto the object, which exists in a spherical shape centered on the optical sensor 30 and is located within a distance of several tens of meters, and detecting the light scattered by the object. The detectable range of the optical sensor 30 can be the range within a sphere centered on the optical sensor 30. The sphere is set to a range larger than the diameter of the inner circumferential surface 103 centered on the central axis AX. The optical sensor 30 can measure the distance to the object as three-dimensional data.

本実施形態において、光センサ30は、煙突100の内周面103までの距離を測定する。内周面103は、ライニング102の表面102a及び筒身内面101が露出した露出部分101aを含む。光センサ30は、当該検出可能範囲内に含まれる内周面103の全体に亘って距離を三次元データとして測定する。検出可能範囲内の内周面103に凹凸が形成されている場合、光センサ30は、凹部までの距離と凸部までの距離とをそれぞれ測定する。本実施形態において、光センサ30は、例えば煙突100の内周面103の周方向及び高さ方向について所定の測定対象範囲に亘って距離の三次元データを測定する。当該測定対象範囲は、内周面103の周方向及び高さ方向の一部であってもよいし全体であってもよい。 In this embodiment, the optical sensor 30 measures the distance to the inner circumferential surface 103 of the chimney 100. The inner circumferential surface 103 includes the surface 102a of the lining 102 and the exposed portion 101a where the inner surface 101 of the barrel is exposed. The optical sensor 30 measures the distance as three-dimensional data across the entire inner circumferential surface 103 within the detectable range. If the inner circumferential surface 103 within the detectable range has irregularities, the optical sensor 30 measures the distance to the concave portions and the distance to the convex portions, respectively. In this embodiment, the optical sensor 30 measures three-dimensional distance data across a predetermined measurement range, for example, in the circumferential and vertical directions of the inner circumferential surface 103 of the chimney 100. The measurement range may be a portion or the entire inner circumferential and vertical directions of the inner circumferential surface 103.

飛行体10は、光センサ30の測定結果に基づいてプロペラ駆動部13を制御することにより、内周面103と干渉しないように、煙突100の内部における位置及び姿勢の自律制御を行うことが可能である。 By controlling the propeller drive unit 13 based on the measurement results of the optical sensor 30, the aircraft 10 is able to autonomously control its position and attitude inside the chimney 100 so as not to interfere with the inner surface 103.

処理装置20は、例えばパーソナルコンピュータ等の装置が用いられる。処理装置20は、CPU(Central Processing Unit)等の処理装置と、RAM(Random Access Memory)又はROM(Read Only Memory)等の記憶装置を有する。処理装置20は、光センサ30で測定された三次元データを取得し、当該三次元データに基づいて、測定対象範囲における内周面103の凹凸の分布を算出する。 The processing device 20 may be, for example, a personal computer. The processing device 20 has a processing device such as a CPU (Central Processing Unit) and a storage device such as a RAM (Random Access Memory) or ROM (Read Only Memory). The processing device 20 acquires three-dimensional data measured by the optical sensor 30 and calculates the distribution of irregularities on the inner circumferential surface 103 within the measurement range based on the three-dimensional data.

処理装置20は、測定対象範囲における凹凸の分布図を生成した後、当該分布図に基づいて、ライニング102の厚さtを算出することができる。処理装置20は、煙突100の中心軸AXの位置を算出し、中心軸AXと筒身内面101との距離である第1距離R1から、中心軸AXと内周面103との距離である第2距離R2を差し引いた差分をライニング102の厚さtとして算出する。 After generating a distribution map of irregularities in the measurement range, the processing device 20 can calculate the thickness t of the lining 102 based on the distribution map. The processing device 20 calculates the position of the central axis AX of the chimney 100, and calculates the thickness t of the lining 102 as the difference between the first distance R1, which is the distance between the central axis AX and the inner surface 101 of the barrel, and the second distance R2, which is the distance between the central axis AX and the inner circumferential surface 103.

処理装置20は、筒身内面101の露出部分101aにおける光センサ30の検出結果に基づいて中心軸AXの位置を算出することができる。また、処理装置20は、内周面103の任意の対象位置においてライニング102の厚さtを実測し、実測結果と対象位置における光センサ30の検出結果とを比較することで中心軸AXの位置を算出することができる。本実施形態において、露出部分101aは、例えば筒身内面101の頂部に沿った上縁部101b及び煙突100におけるマンホール形成部分105の少なくとも1つを含む。 The processing device 20 can calculate the position of the central axis AX based on the detection results of the optical sensor 30 at the exposed portion 101a of the barrel inner surface 101. The processing device 20 can also calculate the position of the central axis AX by measuring the thickness t of the lining 102 at any target position on the inner circumferential surface 103 and comparing the measurement result with the detection result of the optical sensor 30 at the target position. In this embodiment, the exposed portion 101a includes, for example, at least one of the upper edge portion 101b along the top of the barrel inner surface 101 and the manhole formation portion 105 of the chimney 100.

次に、本実施形態に係る煙突内部点検方法の一例を説明する。まず、光センサ30を搭載する飛行体10を煙突100の内部で飛行させ、飛行体10を飛行させつつ光センサ30により煙突100の内周面103までの距離を内周面103の所定の測定対象範囲について測定し、測定結果に基づいて、内周面103の測定対象範囲における凹凸の分布を示す分布図を生成する。 Next, an example of a chimney interior inspection method according to this embodiment will be described. First, an aircraft 10 equipped with an optical sensor 30 is flown inside the chimney 100, and while the aircraft 10 is flying, the optical sensor 30 measures the distance to the inner surface 103 of the chimney 100 within a predetermined measurement range of the inner surface 103. Based on the measurement results, a distribution map is generated showing the distribution of irregularities within the measurement range of the inner surface 103.

飛行体10における光センサ30の検出可能範囲は、光センサ30を中心として球体状に数十m以下の範囲となる。飛行体10を飛行させる際、操縦者は、発着台104の中心軸AX上の位置から飛行体10を浮上させる。飛行体10を中心に球体状の検出可能範囲の感知距離内に障害物がある場合には、回避しながら飛行体10を飛行させることが可能となる。よって、操縦者は、中心軸AX上を飛行させるのみとなる。例えば、飛行体10がライニング102に近づいた場合、光センサ30によってライニング102が検出され、回避するように飛行するため、自動的に干渉が回避される。 The detectable range of the optical sensor 30 in the aircraft 10 is a spherical range of several tens of meters or less, centered on the optical sensor 30. When flying the aircraft 10, the pilot lifts the aircraft 10 from a position on the central axis AX of the takeoff and landing pad 104. If there is an obstacle within the sensing distance of the spherical detectable range centered on the aircraft 10, the aircraft 10 can fly while avoiding the obstacle. Therefore, the pilot only needs to fly the aircraft 10 along the central axis AX. For example, if the aircraft 10 approaches the lining 102, the optical sensor 30 will detect the lining 102 and the aircraft will fly to avoid the obstacle, automatically avoiding interference.

その後、操縦者は、中心軸AXに沿って一定の速度で飛行体10を上昇させる。この場合、光センサ30により、煙突100の内周面103の高さ方向の三次元データが取得される。 The pilot then raises the aircraft 10 at a constant speed along the central axis AX. In this case, the optical sensor 30 acquires three-dimensional data in the height direction of the inner surface 103 of the chimney 100.

処理装置20は、光センサ30が測定した三次元データに基づいて、凹凸の分布図を生成する。処理装置20は、生成した分布図を不図示の表示部等に表示させることができる。 The processing device 20 generates a distribution map of unevenness based on the three-dimensional data measured by the optical sensor 30. The processing device 20 can display the generated distribution map on a display unit (not shown) or the like.

図2は、分布図の一例を示す図である。図2に示すように、内周面103の高さ方向及び周方向の三次元データに基づく凹凸の分布図Fが形成される。例えば図2の分布図Fにおいて、白色から黒色のグラデーションが形成されており、白色に近づくほど凸状であり、黒色に近づくほど凹状であることを示している。図2において黒色に表示される領域F1は、上記したマンホール形成部105に対応する部分である。 Figure 2 shows an example of a distribution map. As shown in Figure 2, a distribution map F of irregularities is created based on three-dimensional data in the height direction and circumferential direction of the inner circumferential surface 103. For example, in distribution map F in Figure 2, a gradation from white to black is created, with the closer to white the more convex and the closer to black the more concave. The area F1 displayed in black in Figure 2 corresponds to the manhole formation portion 105 described above.

処理装置20は、凹凸の分布図Fを生成した後、当該分布図Fに基づいて、ライニング102の厚さを算出することができる。図3から図5は、図1に示す煙突100の横断面図である。図3はA-A断面、図4はB-B断面、図5はC-C断面に沿った構成をそれぞれ示している。 After generating the unevenness distribution map F, the processing device 20 can calculate the thickness of the lining 102 based on this distribution map F. Figures 3 to 5 are cross-sectional views of the chimney 100 shown in Figure 1. Figure 3 shows the structure along the A-A cross section, Figure 4 shows the B-B cross section, and Figure 5 shows the structure along the C-C cross section.

図3から図5に示すように、処理装置20は、煙突100の中心軸AXの位置を算出し、中心軸AXと筒身内面101との距離である第1距離R1から、中心軸AXと内周面103との距離である第2距離R2を差し引いた差分をライニング102の厚さとして算出する。第1距離R1については、例えば筒身内面101の設計値等を用いることができる。 As shown in Figures 3 to 5, the processing device 20 calculates the position of the central axis AX of the chimney 100, and calculates the thickness of the lining 102 as the difference between the first distance R1, which is the distance between the central axis AX and the barrel inner surface 101, and the second distance R2, which is the distance between the central axis AX and the inner circumferential surface 103. For the first distance R1, for example, the design value of the barrel inner surface 101 can be used.

また、処理装置20は、内周面103の任意の対象位置においてライニング102の厚さを実測し、実測結果と対象位置における光センサ30の検出結果とを比較することで中心軸AXの位置を算出することができる。例えば、煙突100のうちマンホール形成部分105(図3参照)から近い底部近傍の対象位置のライニング102の厚さを実測することで、実測値を容易に取得することが可能となる。 The processing device 20 can also measure the thickness of the lining 102 at any target position on the inner circumferential surface 103 and calculate the position of the central axis AX by comparing the measurement result with the detection result of the optical sensor 30 at the target position. For example, by measuring the thickness of the lining 102 at a target position near the bottom of the chimney 100, which is close to the manhole formation portion 105 (see Figure 3), it is possible to easily obtain the actual measurement value.

また、処理装置20は、筒身内面101の露出部分101aにおける光センサ30の検出結果に基づいて中心軸AXの位置を算出することができる。本実施形態において、露出部分101aは、例えば筒身内面101の頂部に沿った部分(図5参照)、及び煙突100におけるマンホール形成部分105(図3参照)の少なくとも1つを含む。図4に示す高さ位置においては、筒身内面101が露出する露出部分101aが存在しない。このため、光センサ30に露出部分101aを含むようにすることで、中心軸AXの位置を容易に算出することができる。例えば、図3に示すように煙突100の底部近傍を含む高さ位置、図5に示すように煙突100の頂部近傍を含む高さ位置を含むようにすればよい。また、筒身内面101での光センサ30の検出結果と、光センサ30を筒身の外側に持ち出して筒身外面の三次元データを検出し、筒身外面の三次元データの検出結果を任意の点で一致させることにより、中心軸AXの位置を算出する。 The processing device 20 can also calculate the position of the central axis AX based on the detection results of the optical sensor 30 at the exposed portion 101a of the barrel inner surface 101. In this embodiment, the exposed portion 101a includes, for example, at least one of the portion along the top of the barrel inner surface 101 (see FIG. 5) and the manhole-forming portion 105 of the chimney 100 (see FIG. 3). At the height position shown in FIG. 4, the exposed portion 101a where the barrel inner surface 101 is exposed does not exist. Therefore, by including the exposed portion 101a in the optical sensor 30, the position of the central axis AX can be easily calculated. For example, it is sufficient to include a height position including the vicinity of the bottom of the chimney 100 as shown in FIG. 3, or a height position including the vicinity of the top of the chimney 100 as shown in FIG. 5. The position of the central axis AX can also be calculated by aligning the detection results of the optical sensor 30 at the barrel inner surface 101 with the detection results of the optical sensor 30 outside the barrel to detect three-dimensional data of the barrel outer surface at any point.

なお、光センサ30で露出部分101aを検出した結果は、分布図Fにおいて、筒身内面101の高さ位置に対応する。ライニング102の厚さは、露出部分101aとの間の相対的な高さ位置であると考えることができる。処理装置20は、凹凸の分布について、露出部分101aの位置を基準とした場合の値を算出する。この算出結果は、露出部分101aに対する高さ位置(厚さ)に相当する。したがって、処理装置20は、この算出結果をライニング102の厚さとして算出してもよい。同様に、処理装置20は、測定対象範囲AR全体の凹凸の分布について、対象位置における実測結果を基準とした場合の値を算出し、算出結果に基づいてライニング102の厚さを算出してもよい。 The results of detecting the exposed portion 101a by the optical sensor 30 correspond to the height position of the barrel inner surface 101 in the distribution diagram F. The thickness of the lining 102 can be considered to be the relative height position between it and the exposed portion 101a. The processing device 20 calculates a value for the distribution of unevenness based on the position of the exposed portion 101a. This calculation result corresponds to the height position (thickness) relative to the exposed portion 101a. Therefore, the processing device 20 may calculate this calculation result as the thickness of the lining 102. Similarly, the processing device 20 may calculate a value for the distribution of unevenness over the entire measurement range AR based on the actual measurement result at the target position, and calculate the thickness of the lining 102 based on the calculation result.

図6は、本実施形態に係る煙突内部点検方法の一例を示すフローチャートである。図6に示すように、まず、操縦者の操縦により、煙突100の内部に飛行体10を飛行させる(ステップS10)。飛行体10を飛行させる間、光センサ30は、煙突100の内周面103までの距離に基づいて三次元データを作成する(ステップS20)。操縦者が飛行体10を煙突高さまで上昇飛行させることで、光センサ30は、煙突100の全体の高さ分の三次元データを作成する(ステップS30)。 Figure 6 is a flowchart showing an example of a chimney interior inspection method according to this embodiment. As shown in Figure 6, first, the pilot controls the aircraft 10 to fly inside the chimney 100 (step S10). While the aircraft 10 is flying, the optical sensor 30 creates three-dimensional data based on the distance to the inner surface 103 of the chimney 100 (step S20). As the pilot ascends the aircraft 10 to the height of the chimney, the optical sensor 30 creates three-dimensional data for the entire height of the chimney 100 (step S30).

処理装置20は、光センサ30の測定結果に基づいて、内周面103の凹凸の分布を示す分布図Fを生成する(ステップS40)。処理装置20は、分布図Fを生成した後、当該分布図に基づいて、筒身内面101に形成されるライニング102の厚さを算出する(ステップS50)。 The processing device 20 generates a distribution map F showing the distribution of irregularities on the inner circumferential surface 103 based on the measurement results of the optical sensor 30 (step S40). After generating the distribution map F, the processing device 20 calculates the thickness of the lining 102 formed on the barrel inner surface 101 based on the distribution map (step S50).

以上のように、本実施形態に係る煙突内部点検方法は、光センサ30を搭載する飛行体10を煙突100の内部で飛行させ、飛行体10を飛行させつつ光センサ30により煙突100の内周面103までの距離を測定し、測定結果に基づいて、内周面103の凹凸の分布を示す分布図Fを生成する。 As described above, the chimney interior inspection method according to this embodiment involves flying an aircraft 10 equipped with an optical sensor 30 inside the chimney 100, measuring the distance to the inner surface 103 of the chimney 100 using the optical sensor 30 while the aircraft 10 is flying, and generating a distribution diagram F showing the distribution of irregularities on the inner surface 103 based on the measurement results.

この構成では、煙突100の内周面103の凹凸の分布図Fを生成することで、内周面103の凹部、つまり腐食等による減肉部分を容易に把握することができる。これにより、内周面103を撮像した画像を点検する場合に比べて、煙突100の内周面の状態を高精度に点検することが可能となる。 With this configuration, by generating a distribution map F of the irregularities on the inner circumferential surface 103 of the chimney 100, it is possible to easily identify depressions on the inner circumferential surface 103, i.e., areas of thinning due to corrosion, etc. This makes it possible to inspect the condition of the inner circumferential surface of the chimney 100 with a higher degree of accuracy than when inspecting an image of the inner circumferential surface 103.

本実施形態に係る煙突内部点検方法において、煙突100は、筒身内面101にライニング102が形成された構成であり、生成した分布図Fに基づいて、筒身内面101に形成されるライニング102の厚さを算出する。したがって、煙突100の筒身内面101に形成されるライニング102の厚さを高精度に検出することが可能となる。 In the chimney interior inspection method according to this embodiment, the chimney 100 is configured with a lining 102 formed on the barrel inner surface 101, and the thickness of the lining 102 formed on the barrel inner surface 101 is calculated based on the generated distribution map F. Therefore, it is possible to detect the thickness of the lining 102 formed on the barrel inner surface 101 of the chimney 100 with high accuracy.

本実施形態に係る煙突内部点検方法において、内周面103は、ライニング102の表面102a及び筒身内面101が露出した露出部分101aを含み、煙突100の中心軸AXの位置を算出し、中心軸AXと筒身内面101との距離である第1距離R1から、中心軸AXと内周面103との距離である第2距離R2を差し引いた差分をライニング102の厚さとして算出する。したがって、煙突100が円筒である特性を利用して中心軸AXの位置を算出し、算出した中心軸AXの位置に基づいてライニング102の厚さを高精度に算出できる。 In the chimney interior inspection method according to this embodiment, the inner circumferential surface 103 includes the surface 102a of the lining 102 and the exposed portion 101a where the barrel inner surface 101 is exposed. The position of the central axis AX of the chimney 100 is calculated, and the thickness of the lining 102 is calculated as the difference between the first distance R1, which is the distance between the central axis AX and the barrel inner surface 101, and the second distance R2, which is the distance between the central axis AX and the inner circumferential surface 103. Therefore, the cylindrical characteristics of the chimney 100 are utilized to calculate the position of the central axis AX, and the thickness of the lining 102 can be calculated with high accuracy based on the calculated position of the central axis AX.

本実施形態に係る煙突内部点検方法において、内周面103の任意の対象位置においてライニング102の厚さを実測し、実測結果と対象位置における光センサ30の検出結果とを比較することで中心軸AXの位置を算出する。したがって、煙突100の内周面103の相対的な厚さ位置に対して実測値を与えることにより、実測値を基準としたライニング102の厚さを効率的に算出できる。 In the chimney interior inspection method according to this embodiment, the thickness of the lining 102 is measured at any target position on the inner circumferential surface 103, and the position of the central axis AX is calculated by comparing the actual measurement result with the detection result of the optical sensor 30 at the target position. Therefore, by providing the actual measurement value for the relative thickness position on the inner circumferential surface 103 of the chimney 100, the thickness of the lining 102 can be efficiently calculated based on the actual measurement value.

本実施形態に係る煙突内部点検方法において、露出部分101aにおける光センサ30の検出結果に基づいて中心軸AXの位置を算出する。中心軸AXと露出部分101aとの距離は、第1距離R1に相当する。したがって、測定対象範囲ARに露出部分101aを含む場合には、露出部分101aにおける光センサ30の検出結果に基づいて中心軸AXの位置を容易に算出できる。 In the chimney interior inspection method according to this embodiment, the position of the central axis AX is calculated based on the detection results of the optical sensor 30 on the exposed portion 101a. The distance between the central axis AX and the exposed portion 101a corresponds to the first distance R1. Therefore, if the measurement range AR includes the exposed portion 101a, the position of the central axis AX can be easily calculated based on the detection results of the optical sensor 30 on the exposed portion 101a.

本実施形態に係る煙突内部点検方法において、露出部分101aは、筒身内面101の頂部に沿った部分及び煙突100におけるマンホール形成部分の少なくとも1つを含む。したがって、測定対象範囲ARに筒身内面101の頂部に沿った部分及び煙突100におけるマンホール形成部分を含む場合、これらの部分の光センサ30の検出結果に基づいて中心軸AXの位置を容易に算出できる。 In the chimney interior inspection method according to this embodiment, the exposed portion 101a includes at least one of the portion along the top of the barrel inner surface 101 and the portion of the chimney 100 where a manhole is formed. Therefore, if the measurement range AR includes the portion along the top of the barrel inner surface 101 and the portion of the chimney 100 where a manhole is formed, the position of the central axis AX can be easily calculated based on the detection results of the optical sensor 30 in these portions.

本実施形態に係る煙突内部点検方法において、飛行体10を飛行させる際、光センサ30を用いて飛行体10の姿勢を自律制御させる。したがって、安定した測定を行うことができる。 In the chimney interior inspection method according to this embodiment, when the aircraft 10 is flown, the attitude of the aircraft 10 is autonomously controlled using the optical sensor 30. This allows for stable measurements.

本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。例えば、上記実施形態では、飛行体10にカメラ等の撮像装置が設けられない構成を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、飛行体10にカメラを設けた構成としてもよい。この場合、飛行体10を飛行させつつ、上記の光センサ30により測定及びカメラでの撮像を行うことにより、さらに高精度の点検を行うことが可能となる。 The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications can be made as appropriate without departing from the spirit of the present invention. For example, the above-described embodiment has been described using an example of a configuration in which the aircraft 10 is not equipped with an imaging device such as a camera, but this is not limiting. For example, the aircraft 10 may be equipped with a camera. In this case, by performing measurements using the optical sensor 30 and capturing images using a camera while the aircraft 10 is flying, even higher-precision inspections can be performed.

また、上記実施形態では、煙突100は、中心軸AXが鉛直方向に沿うように設置された構成を例に挙げて説明したが、これに限定されない。煙突100は、中心軸AXが鉛直方向に対して傾いた状態で設定される場合においても、上記の説明を適用することができる。 In addition, in the above embodiment, the chimney 100 has been described as being installed so that its central axis AX is aligned vertically, but this is not limiting. The above description can also be applied to chimneys 100 that are set with their central axis AX tilted relative to the vertical.

また、上記実施形態では、飛行体10が自律制御を行う場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば煙突100にガイドロープが設けられ、飛行体10がガイドロープに沿って昇降等の移動を行う構成であってもよい。 Furthermore, in the above embodiment, an example was described in which the flying object 10 performs autonomous control, but this is not limiting. For example, a guide rope may be provided on the chimney 100, and the flying object 10 may move up and down along the guide rope.

また、上記実施形態では、煙突100の内部にライニング102が形成されている形態を例に挙げて説明したが、これに限定されない。煙突100にライニングが形成されず、筒身内面101が露出する構成において、筒身内面101を構成する鋼板の腐食減肉の状況における板厚測定に対しても適用することができる。 In addition, in the above embodiment, an example was described in which a lining 102 is formed inside the chimney 100, but this is not limited to this. In a configuration in which the chimney 100 does not have a lining and the inner surface 101 of the barrel is exposed, the present invention can also be applied to measuring the thickness of the steel plate that makes up the inner surface 101 of the barrel in a state of corrosion thinning.

10 飛行体
11 本体部
12 プロペラ
13 プロペラ駆動部
20 処理装置
30 光センサ
100 煙突
101 筒身内面
101a 露出部分
101b 上縁部
102 ライニング
102a 表面
103 内周面
104 発着台
105 マンホール形成部分
AR 測定対象範囲
AX 中心軸
F 分布図
F1 領域
R 検出可能範囲
R1 第1距離
R2 第2距離
10 Aircraft 11 Main body 12 Propeller 13 Propeller drive unit 20 Processing device 30 Optical sensor 100 Chimney 101 Inner surface of tube body 101a Exposed portion 101b Upper edge portion 102 Lining 102a Surface 103 Inner surface 104 Landing and takeoff platform 105 Manhole formation portion AR Measurement target range AX Central axis F Distribution map F1 Region R Detectable range R1 First distance R2 Second distance

Claims (7)

光センサ及びカメラを搭載する飛行体を煙突の内部で飛行させ、
前記飛行体を飛行させつつ、前記光センサにより前記煙突の内周面までの距離を前記内周面の所定の測定対象範囲について測定すると共に前記カメラにより前記煙突の内周面を撮像し、
測定結果に基づいて、前記内周面の前記測定対象範囲における凹凸の分布を示す分布図を生成し、
前記分布図及び前記カメラによる撮像結果を用いて前記測定対象範囲の点検を行うものであり、
前記光センサは、当該光センサを中心として球体状に光を照射し、当該光センサを中心として前記煙突の中心軸を中心とした前記内周面の径よりも大きい径の球面内の範囲を検出可能範囲として設定され、
前記飛行体を飛行させる際、前記煙突の底部の前記中心軸上の地点から前記飛行体を前記中心軸上に浮上させ、前記光センサにより前記飛行体の前記検出可能範囲に障害物が検出された場合には当該障害物を回避するように前記飛行体の姿勢を自律制御させる
煙突内部点検方法。
Flying a flying object equipped with an optical sensor and a camera inside the chimney,
While flying the flying object, the optical sensor measures the distance to the inner circumferential surface of the chimney within a predetermined measurement range of the inner circumferential surface, and the camera captures an image of the inner circumferential surface of the chimney;
generating a distribution map showing the distribution of irregularities in the measurement range of the inner circumferential surface based on the measurement results;
The measurement target range is inspected using the distribution map and the image capture results by the camera ,
The optical sensor irradiates light in a spherical shape with the optical sensor as the center, and a range within a sphere having a diameter larger than a diameter of the inner circumferential surface and centered on the central axis of the chimney with the optical sensor as the center is set as a detectable range,
When the flying object is flown, the flying object is caused to levitate on the central axis from a point on the central axis at the bottom of the chimney, and when an obstacle is detected within the detectable range of the flying object by the optical sensor, the attitude of the flying object is autonomously controlled so as to avoid the obstacle.
How to inspect the inside of a chimney.
前記煙突は、筒身内面にライニングが形成された構成であり、
生成した前記分布図に基づいて、前記筒身内面に形成される前記ライニングの厚さを算出する
請求項1に記載の煙突内部点検方法。
The chimney has a configuration in which a lining is formed on the inner surface of a cylindrical body,
The chimney interior inspection method according to claim 1 , further comprising the step of calculating a thickness of the lining formed on the inner surface of the chimney body based on the generated distribution map.
前記内周面は、前記ライニングの表面及び前記筒身内面が露出した露出部分を含み、
前記筒身内面は、円筒状であり、
前記煙突の中心軸の位置を算出し、前記中心軸と前記筒身内面との距離である第1距離から、前記中心軸と前記内周面との距離である第2距離を差し引いた差分を前記ライニングの厚さとして算出する
請求項2に記載の煙突内部点検方法。
the inner circumferential surface includes an exposed portion where the surface of the lining and the inner surface of the cylindrical body are exposed,
The inner surface of the cylindrical body is cylindrical,
3. The chimney interior inspection method according to claim 2, further comprising the steps of: calculating a position of a central axis of the chimney; and calculating, as the thickness of the lining, a difference obtained by subtracting a second distance, which is the distance between the central axis and the inner peripheral surface, from a first distance, which is the distance between the central axis and the inner peripheral surface.
前記内周面の任意の対象位置において前記ライニングの厚さを実測し、実測結果と前記対象位置における前記光センサの検出結果とを比較することで前記中心軸の位置を算出する
請求項3に記載の煙突内部点検方法。
4. The chimney interior inspection method according to claim 3, further comprising measuring a thickness of the lining at an arbitrary target position on the inner circumferential surface, and calculating the position of the central axis by comparing the actual measurement result with the detection result of the optical sensor at the target position.
前記露出部分における前記光センサの検出結果に基づいて前記中心軸の位置を算出する
請求項3又は請求項4に記載の煙突内部点検方法。
The chimney interior inspection method according to claim 3 or 4, further comprising calculating the position of the central axis based on the detection result of the optical sensor in the exposed portion.
前記露出部分は、前記筒身内面の頂部に沿った部分及び前記煙突におけるマンホール形成部分の少なくとも1つを含む
請求項5に記載の煙突内部点検方法。
The chimney interior inspection method according to claim 5, wherein the exposed portion includes at least one of a portion along the top of the inner surface of the barrel and a portion of the chimney where a manhole is formed.
前記煙突は、筒身内面にライニングが形成されない構成であり、
生成した分布図に基づいて、前記筒身内面を構成する鋼板の露出部の板厚を算出する
請求項1に記載の煙突内部点検方法。
The chimney has a configuration in which no lining is formed on the inner surface of the tube body,
The chimney interior inspection method according to claim 1 , further comprising the step of calculating the thickness of the exposed portion of the steel plate that constitutes the inner surface of the chimney body based on the generated distribution map.
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